電源外殼的製作方法
2023-10-09 23:46:59 1
專利名稱：電源外殼的製作方法
技術領域：
本發明涉及電源外殼。
越來越多的電氣和電子設備(如無線電話機、蜂窩式電話、照像機和攝像機)裝備有可充電電池。大多數這樣的設備還配有電源，該電源可以連接至設備本身而直接且連續地對其供電、對設備內的電池進行充電，或將可充電電池置入該電源以對其進行充電。所述電源通常包括外殼，該外殼具有兩個或三個用於將其連接至110/220V主電網的接觸連接器。所述外殼至少包含用於將高AC電壓轉換為所需的低DC電壓的電路以及(如果適用)容納待充電電池的空間。
目前，這些外殼通常由PC、ABS或PC/ABS的混合物製成。這種材料在被抓握時給人的感覺是冰冷且堅硬。此問題已在蜂窩式電話中被認識到，並且通過以兩層或兩種材料的構思來製造這些電話的外殼，以解決上述問題，在所述構思中，抓握電話時接觸的部件是由例如TPE或TPV的橡膠材料製成的。這種構思對於電源外殼是不可行的，因為電源外殼需滿足對電絕緣和燃燒性質(例如阻燃性)的安全性的要求，這些要求被表示為UL94級別，具體為V0和/或安全標準，如UL 60950、UL 1310、EN60950、EN 61558、EN 60335。
此外，良好的觸感很大程度上是由賦予其呆板外觀的一定的表面粗糙度所引起的。
另一個要求是低成本製造，例如通過使用較少的材料和更方便地組裝。PC/ABS外殼的厚度為1.6-2.0mm。US 5,454,604 B1中也提出了這個問題。該文推薦的解決方案是應用兩層外殼，其中內層為聚酯，外層(第二層)由聚氯乙烯構成。聚酯層的厚度為0.8mm，PVC外層的厚度為1mm。總厚度為1.8mm，與現有技術的PC/ABS外殼相比，幾乎沒有材料節省，並且製造外殼的工藝由於兩層結構而十分複雜。
本發明的目的是提供一種電源外殼，與已知的外殼相比，本發明的電源外殼需要更少的材料，並且在抓握時具有舒適的觸感。
通過以下方式實現上述目的所述電源外殼至少包括頂部件和底部件，所述頂部件和底部件的壁厚為1.5 mm或更小，並由聚醯胺組合物構成，所述聚醯胺組合物包含脂族聚醯胺和無滷阻燃組分。
已令人驚訝地發現，特定阻燃聚醯胺的外殼壁厚小因而所用材料少，具有舒適的觸感以及平滑光亮的外觀。
本發明的外殼的另一個優點是耐化學性更好，而這正是例如Nokia對這些類型的機殼規定的嚴格測試所需的。在這種測試中，在暴露24小時之後和在老化循環測試中，目視檢測顏色、光澤度的變化以及出現的起泡或裂紋。本發明的外殼的表現明顯優於已知的外殼。
特定材料選擇的另一個優點是可以通過用薄膜折葉連接頂部件和底部件來實現更低成本的製造。這使得所述外殼可通過一次成形步驟製造，並可用更簡單的一個螺釘固定來閉合外殼。電源外殼還必須滿足跌落測試。當應用兩部件外殼時，為了通過該測試至少需要兩個固定點(例如兩個螺釘)，而本發明的外殼僅具有一個螺釘定位，但已足以通過跌落測試。所述薄膜折葉可以分別沿著頂部件和壁部件的整個對向(facing)側延伸，也可以具有一個或更多個僅沿著所述對向側的一部分延伸的連接部件。
本發明的外殼的壁厚甚至可以小於1.2mm或小於0.9mm，但仍具有所需的安全性和機械性能。
所述外殼包括頂部件和底部件。這些部件被構造成彼此匹配，從而形成封閉外殼。這種構造在本領域中是已知的。與較大的平坦壁面區域相鄰，所述部件中的至少一個沿其周邊的至少一部分具有凸起的邊緣，從而當頂部件和底部件安裝在一起時形成一定體積的空間。在所述邊緣或在平坦區域中，可以存在開口，用於導入將電源與設備電連接的導線。
優選地，外殼具有用於將電源連接至主網的集成插頭，特別是內置插頭。因此，所述外殼基本為具有頂表面和底表面的盒體形狀，由頂部件和底部件的平坦壁面區域形成，並通過由上述凸起邊緣所形成的側壁連接。插頭從此盒體中伸出，例如基本垂直於頂部件或底部件之一的平坦壁面區域，或平行於平坦壁面區域從一個凸起的邊緣側垂直伸出。
這裡的壁厚是指頂部件和底部件的平坦壁面區域的厚度，其為1.5mm或更小，甚至低至0.9mm或更小。壁厚甚至可以低至0.4或甚至0.3mm，而仍使外殼具有足夠的機械強度。作為本領域的公知技術，在平坦壁面區域的內表面上可以存在突起或脊以提高機械強度。在這些突起或脊之間測量壁厚。
出於類似的結構原因，外殼邊緣處或邊緣附近的壁厚可以大於頂部件和底部件的平坦壁面區域的壁厚。結構元件的存在也可使厚度較大，所述結構元件用於將兩個部件匹配，從而避免外殼在意外跌落時在匹配位置破裂。
更簡單且成本更低的外殼製造工藝是一體成型，頂部件和底部件通過薄膜折葉連接，所述薄膜折葉被理解為材料與頂部件和底部件相同的薄條，其在這些部件之間形成柔性且牢固的連接。
所述外殼由包含脂族聚醯胺的聚醯胺組合物構成。合適的脂族聚醯胺的例子是聚醯胺6、6，6、4，6、11、12。為了提供最舒適的觸感，優選聚醯胺6或其與聚醯胺6，6的混合物。脂族聚醯胺的混合物也是適合的。優選地，組合物中的聚醯胺由聚醯胺6與聚醯胺6，6的混合物構成，其中聚醯胺6佔至少60％。而且，組合物中可以存在少量非脂族聚醯胺，例如芳族聚醯胺。優選地，至少80％的組合物是脂族聚醯胺。通常，聚醯胺比已知的PC/ABS組合物具有更好的流動性質，從而容許更複雜的外殼設計。可以通過添加流動促進劑，優選通過添加聚醯胺低聚物來進一步提高聚醯胺組合物的流動性質。聚醯胺低聚物在這裡被理解為重均分子量至多7500的低分子聚醯胺。優選地，所述重均分子量低於高分子聚合物的「纏結分子量」。例如，對於PA-6，此「纏結分子量」為5000g/mol。而且優選地，聚醯胺低聚物的重均分子量為至多5000g/mol，更優選至多4000g/mol，甚至最優選至多3000g/mol。為了防止例如玻璃轉化溫度降低的風險，聚醯胺低聚物的分子量也不能太低。優選地，重均分子量大於約1000g/mol。
組合物還包含無滷阻燃劑。合適的無滷阻燃劑的例子是磷基或三嗪基阻燃劑。優選三嗪基阻燃劑，特別是蜜胺基阻燃劑。其例子為磷酸蜜胺和蜜胺縮合物，例如蜜白胺和蜜勒胺。蜜胺氰尿酸鹽是優選的，原因在於當阻燃劑包含至少60wt％的蜜胺氰尿酸鹽時，可以得到最佳的觸感。
相對於聚醯胺和阻燃劑的總量，阻燃劑的量為3-25wt％。儘管在組合物中相對於無滷阻燃劑可以存在小於10wt％的少量非無滷阻燃劑，但優選不存在非無滷阻燃劑。
已發現，已經具有小於1.5mm的較低壁厚的此組合物提供了期望性質的有利組合，即舒適的觸覺、足以通過IEC 60028-2-32 Ed.2跌落測試和UL 60950安全性測試的機械強度、電安全性以及V0 UL94燃燒和滴落行為級別。
此外，組合物可包含本領域已知的常用添加劑，從而賦予聚醯胺組合物其它期望性質。這些其它組分的例子是UV、熱和加工穩定劑、礦物填料、著色劑(如染料和顏料)。這些組分的量可根據期望效果變化，但優選這些其它組分的總量相對於聚醯胺組合物的總量小於20 wt％，從而不劣化外殼的觸感和外觀。纖維或其它增強化合物也可以以至多30 wt％少量存在，但必須注意其存在不劣化所需的性質，特別是外殼的表面外觀。
通過以下附圖進一步描述本發明，其中
圖1為開啟的外殼的頂視圖；圖2為圖1的外殼的側視圖。
在圖1中，1為外殼的頂部件，2為底部件。兩部件薄膜折葉3連接頂部件1和底部件2。4為兩腳主網連接器。頂部件1包括平坦壁面區域5和環繞此平坦壁面區域5的凸起邊緣6。底部件2包括平坦壁面區域7和環繞此平坦壁面區域7的凸起邊緣8。當部件1和2圍繞折葉3摺疊並接觸時，凸起邊緣的形狀和大小可使其匹配以形成緊密外殼。頂部件和底部件可通過將穿過孔9的螺釘裝配在頂部件2的內表面上的相應突起(見圖2，在圖1中不可見)中而固定。在通過薄膜折葉連接的凸起邊緣6和8的對向部分，存在開口(不可見)，用於設備的連接導線。
在圖2中，可以看到與圖1相同的元件，此外還可看到中空突起10，以接受穿過孔9(見圖1，在圖2中不可見)伸出的螺釘，用於將外殼固定在封閉狀態。凸起邊緣8具有可裝配在凸起邊緣6內的凸邊11。
權利要求
1.電源外殼，至少包括頂部件和底部件，所述頂部件和底部件的壁厚為1.5mm或更小，並由包含脂族聚醯胺和無滷阻燃化合物的聚醯胺組合物構成。
2.如權利要求1的外殼，其中所述無滷阻燃化合物是蜜胺基阻燃化合物。
3.如權利要求1或2的外殼，其中所述蜜胺基阻燃化合物包括蜜胺氰尿酸鹽。
4.如權利要求1-3中任何一項的外殼，其中所述頂部件和底部件通過薄膜折葉相連接。
5.如權利要求1-4中任何一項的外殼，所述壁厚為至多0.9mm。
6.如權利要求1-5中任何一項的外殼，所述壁厚為至少0.3mm。
全文摘要
包括至少頂部件和底部件的電源外殼，所述頂部件和底部件的壁厚為1.5mm或更小，並由包含脂族聚醯胺和無滷阻燃化合物的聚醯胺組合物構成。
文檔編號H05K5/02GK101056927SQ200580038421
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月7日 優先權日2004年11月10日
發明者馬尼克斯·古爾樸·范, 傑恩斯·弗蘭克·馬克沃爾德 申請人:帝斯曼智慧財產權資產管理有限公司